南工大/苏州纳米所合作,Nature Chemistry!
研之成理
2026-02-17 11:11
文章摘要
本研究背景是电动汽车行业对高能量密度电池的需求日益增长,传统磷酸铁锂电池已难以满足,而磷酸铁锰锂电池因其高放电平台和低成本成为有潜力的替代者,但其发展受限于气体析出导致的循环寿命和安全问题。研究目的是通过构建磷酸铁锰锂-石墨全电池体系,量化并探究正负极的气体析出行为,阐明其机制,并开发抑制策略。研究发现,析出气体中超过90%为二氧化碳和氢气:二氧化碳源于磷酸铁锰锂的副反应,电化学与化学途径贡献相当;氢气则产生于石墨固态电解质界面的化学副反应,且与正极中锰/铁离子的溶解密切相关。通过表面包覆致密碳层,有效抑制了离子溶出,减少了副反应,基于此的4.1安时软包电池在540次循环后容量保持率超过90%,结论表明抑制锰/铁离子溶出是提升磷酸铁锰锂电池循环稳定性的关键。
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